超小型化多級降壓收集極及其裝配方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種行波管的收集極，具體設(shè)計一種超小型化多級降壓收集極及其裝配方法。
【背景技術(shù)】
[0002]毫米波超小型化多級降壓收集極為直徑在13毫米以下的收集極，該種收集極在軍事上具有重要的應(yīng)用價值。但是該種類的收集極由于直徑太小，無法使用傳統(tǒng)的磁擠壓和焊接工藝進行裝配，并且這種超小型化多級降壓收集極，存在瓷桿與收集極芯定位不準(zhǔn)確，在裝配后，收集極各級相對距離易產(chǎn)生變化，精度和可靠性低，不能滿足毫米波超小型化行波管小型化的要求。大大限制了毫米波超小型化多級降壓收集極的應(yīng)用。
[0003]因此，很有必要在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)之上，設(shè)計研發(fā)一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，裝配精確，定位準(zhǔn)確，可靠性高的毫米波超小型化多級降壓收集極及其裝配方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，絕緣、散熱功能好，耐壓性能好，引線結(jié)構(gòu)分布合理，電子回收效率高，尤其是收集極各級定位準(zhǔn)確、牢固，精度和可靠性高，直徑在13毫米以下的毫米波超小型化多級降壓收集極。本發(fā)明另一個目的是提供一種工藝設(shè)計合理，裝配精度高，是一種解決該種超小型化多級降壓收集極裝配難題的裝配方法。實驗結(jié)果表明，本發(fā)明裝配得到的超小型化多級降壓收集極的收集極效率可達86%以上，電子回流率為0，總熱耗小于50W。取得了非常好的技術(shù)效果。
[0005]技術(shù)方案:為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
一種超小型化多級降壓收集極，它包括收集極筒、分別環(huán)形排列在收集極筒內(nèi)壁上的第一收集極瓷桿、第二收集極瓷桿、第三收集極瓷桿，安裝在收集極筒內(nèi)部，分別和第一收集極瓷桿、第二收集極瓷桿和第三收集極瓷桿裝配在一起的第一收集極芯、第二收集極芯和第三收集極芯，安裝在收集極筒一端的收集極磁屏；
所述的第一收集極瓷桿、第二收集極瓷桿和第三收集極瓷桿外表面上均開設(shè)有凹槽，所述的第一收集極芯、第二收集極芯和第三收集極芯上分別設(shè)有與第一收集極瓷桿、第二收集極瓷桿和第三收集極瓷桿外表面上凹槽相卡配定位的凸環(huán)；
所述的第二收集極瓷桿和第三收集極瓷桿中心均開設(shè)有通孔，第一收集極引線與第一收集極芯相連后穿過第二收集極瓷桿和第三收集極瓷桿中心的通孔與第一引線座相連；第二收集極引線與第二收集極芯相連后穿過第三收集極瓷桿中心的通孔后與第二引線座相連；
所述的第三收集極芯與收集極頂相連，第三收集極引線與收集極頂相連后與第三引線座相連。
[0006]作為優(yōu)選方案，以上所述的超小型化多級降壓收集極，所述的第一收集極瓷桿、第二收集極瓷桿和第三收集極瓷桿外表面上均開設(shè)有1~2個并列的凹槽。
[0007]作為優(yōu)選方案，以上所述的超小型化多級降壓收集極，所述的收集極筒的直徑為12-13毫米。
[0008]作為優(yōu)選方案，以上所述的超小型化多級降壓收集極，所述的收集極筒的長度為18-20毫米。
[0009]由于傳統(tǒng)的多級降壓收集極體積較大，裝配精度要求低，在結(jié)構(gòu)上未設(shè)計配合槽定位收集極芯，在裝配過程中容易產(chǎn)生位移，裝配精度較低。本發(fā)明提供的超小型化多級降壓收集極應(yīng)用在毫米波行波管中，由于體積小，對裝配精度要求高，本發(fā)明通過大量實驗篩選，在絕緣的收集極瓷桿上開凹槽，并且在收集極芯上加工與凹槽卡配的凸環(huán)，不僅可大大提高收集極芯的定位準(zhǔn)確性，且還能防止收集極芯移動，相對距離精度高、可靠性高。可解決現(xiàn)有技術(shù)中瓷桿與收集極芯定位不準(zhǔn)確，收集極各級相對距離易產(chǎn)生變化，精度和可靠性低的技術(shù)缺陷，具有明顯的技術(shù)進步。
[0010]本發(fā)明所述的超小型化多級降壓收集極的裝配方法，其包括以下步驟:
a、首先將收集極磁屏焊接在收集極筒的一端，然后分別將第一收集極引線與第一收集極芯焊接，第二收集極引線與第二收集極芯焊接，第三收集極引線與第三收集極芯和與收集極頂焊接；
b、然后將第一收集極瓷桿、第二收集極瓷桿、第三收集極瓷桿分別環(huán)形排列在收集極筒內(nèi)腔，并把第一收集極芯、第二收集極芯和第三收集極芯通過凸環(huán)分別與第一收集極瓷桿、第二收集極瓷桿和第三收集極瓷桿外表面上凹槽卡配定位，并使第一收集極引線與第一收集極芯相連后穿過第二收集極瓷桿和第三收集極瓷桿中心的通孔；第二收集極引線穿過第三收集極瓷桿中心的通孔后與第二引線座相連；然后將第一收集極瓷桿與第一收集極芯的組合，第二收集極瓷桿與第二收集極芯的組合，第三收集極瓷桿與第三收集極芯的組合一起推入到收集極筒和收集極磁屏的組合中；
C、然后用鑰模具將步驟b組裝好的收集極夾緊；
d、放入高溫爐中加熱，并給高溫爐中充入保護氣體，確保在高溫狀態(tài)下，防止收集極組合氧化；
e、加熱過程:由于收集極組合中包括極細(xì)的瓷桿，在加熱過程中，溫度的升高比較關(guān)鍵，本發(fā)明優(yōu)選升溫速率為100~120度/小時，加熱至700~800度，保溫10~30分鐘，然后自然冷卻；
f、待工件溫度降至30度以下，打開高溫爐，將工件取出，得到裝配好的收集極。
[0011]作為優(yōu)選方案，以上所述的超小型化多級降壓收集極的裝配方法，步驟e加熱過程中，升溫速率為100度/小時，加熱至700度，保溫20分鐘，然后自然冷卻。由于收集極組合中包括極細(xì)的瓷桿，易碎裂，且收集極外筒和收集極芯采用無氧銅材質(zhì)，在加熱過程中，溫度的升高比較關(guān)鍵，本發(fā)明通過大量實驗篩選，優(yōu)選得到最佳的升溫速度為100度/小時，且最高溫加熱至700度，保溫20分鐘。
由于小型化多降壓收集極芯和外套的材料均為無氧銅，膨脹系數(shù)較大，而瓷桿的膨脹系數(shù)較小，將收集極芯、外套和瓷桿在滑配狀態(tài)下組合成整體，本發(fā)明通過實驗篩選，利用鑰模具將收集極組合夾緊，放入高溫爐中，將收集極及模具加熱至優(yōu)選的溫度后，收集極芯和外套將會產(chǎn)生較大的膨脹，而鑰模具的膨脹量相對銅外套和收集極芯來說要小的多，鑰模具起到限制銅外套和收集極芯向外膨脹，產(chǎn)生向內(nèi)擠壓收集極的力；另外，銅外套和收集極芯材料相對陶瓷要軟，可塑性較大，在鑰模具擠壓力的作用下，銅外套和收集極芯與陶瓷桿形成緊密的組合，由裝配時的點接觸擠壓成面接觸，不但使得收集極實現(xiàn)擠壓夾緊的效果，同時，面接觸也可以提高散熱能力?？山鉀Q現(xiàn)有技術(shù)中，采用磁擠壓和焊接工藝方法無法裝配本發(fā)明超小型化多級降壓收集極的技術(shù)缺陷，取得了很好的技術(shù)進步。
[0012]作為優(yōu)選方案，以上所述的超小型化多級降壓收集極的裝配方法，步驟d中所述的保護氣體為氫氣、氫氣與氮氣或氫氣與氬氣的混合氣體。采用該保護氣體可有效防止收集極在高溫狀態(tài)下氧化。
[0013]有益效果:本發(fā)明提供的超小型化多級降壓收集極及其裝配方法與現(xiàn)有技術(shù)收集極相比，具有以下優(yōu)點:
本發(fā)明所述的超小型化多級降壓收集極，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，裝配精度高，裝配后收集極各級相對距離不會產(chǎn)生變化，能夠滿足毫米波超小型化行波管小型化、高精度和高可靠的要求，并且實驗檢測結(jié)果表明，本發(fā)明提供的超小型化多級降壓收集極，效率可達86%以上，電子回流率為0，總熱耗小于50W，并且具有優(yōu)異的散熱能力，工作穩(wěn)定性好，可靠性高，應(yīng)用范圍廣泛，尤其在國防中具有重要應(yīng)用價值。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明所述的超小型化多級降壓收集極的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本發(fā)明所述的超小型化多級降壓收集極裝配時的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合具體實施例，進一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。
[0017]實施列I
如圖1所示，一種超小型化多級降壓收集極，它包括收集極筒(I)、分別環(huán)形排列在收集極筒(I)內(nèi)壁上的第一收集極瓷桿(2)、第二收集極瓷桿(3)、第三收集極瓷桿(4)，安裝在收集極筒(I)內(nèi)部，分別和第一收集極瓷桿(2)、第二收集極瓷桿(3)和第三收集極瓷桿
(4)裝配在一起的第一收集極芯(5)、第二收集極芯(6)和第三收集極芯(7)，安裝在收集極筒(I) 一端的收集極磁屏(8)；